智点软件在五金工厂生产中如何优化加工路径和计件计时工序

来源:   作者:   点击数:   日期:2022-08-03
智点软件在工厂生产中如何优化加工路径?
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一、前言
工厂都希望实现交付好、产出高、库存低的运行绩效。但是交付好本身就是与产出高、库存低是互相冲突的。交付好,需要产能和库存作为保证交付的缓冲,不能实现产出高和库存低。为了实现交付好、产出高的目标,我们需要对加工路径进行优化:第一,在批量优化的基础上,尽量减少切换,尤其是减少关键常衡资源的切换。第二,在批量优化的基础上,尽量减少订单的延误,确保好的准交率。众所众知,工厂产品的生产必须依据工艺路线指定的路径从第一序,顺序加工至最末工序,是单向过程。但是,因为工艺布局的原因,同一工艺路径下,加工路径有非常多的,尤其是在多工站的环境下,加工路径有NNN多个,如何优化存在极大的困难。要做到加工路径的优化,需要从什么是工艺路线、什么是加工路径、什么是标准工时和切换时间说起。————工艺路线与加工路径是什么关系,好像日常工作中似乎没有做特别的强调,但是也经常混淆或者混用。事实上,这个问题非常重要!

二、定义
1、工艺路线工艺路线是指工序的顺序关系,是由产品、零件的加工特征所决定,不能随意更改。如实木家具厂的大的加工顺序是:备料→白茬→油漆→包装四个大的工序,不能违反。在白茬的加工中:高速四面刨→Comen,而横截→顺冲→NC则是前一个工艺的替换路线。工艺路线可以替换(小段部分),但是必然会有顺序限制。2、加工路径加工路径是指工件流经不同加工设备的路径,一个工艺路线有不同的加工路径。如下一所示,可以有不同的加工路径:

路径1:设备11→设备21→设备3路径2:设备11→设备22→设备3路径3:设备12→设备21→设备3路径4:设备12→设备22→设备3当然,两者有一个状况是重合的,就是当每个工序的设备数量=1时,工艺路线就是加工路线。

3、工艺路线和加工路径优化第一,工艺路径的优化一般而言,要优化产品的工艺路径,需要在两个方面开展工作:其一,是产品结构和用料的优化如果对产品的结构进行重新设计,简化或优化产品的设计,则工艺路线肯定会变化。其次,是对产品的用料进行优化或简化比如,本来有一个组件是自制的,是厂内组装的。但是,采用了外购的方式,则简化了产品的组装步骤,工艺路线自然改变。加工件的方式也是一样的,比如是锻压变压铸件,工艺路线肯定是变化的。第二,是加工路径的优化加工路径的优化属于车间实际生产过程的优化,尤其是在工艺布局的场景,优化的空间是非常大的。(1)传统的手工方式,对加工路径的优化,还是存在非常大的困难。所以,在精益生产的方法中,一般最多就是采用“单件流”式的优化。但是,单件流化,其实对产品和资源而言,是增加了约束条件,是减少了柔性而增加了刚性。注:这个是我与一般精益老师认识不一致的地方。(2)现代的是APS对加工路线的优化,体现在两个方面:其一,同一工序上的单个设备上的加工任务集批优化众所周知,要减少换模(换型)时间,加工作业批量是最好的办法。但是加大作业批量需要受到订单完工日期的限制。在达成订单完工日期的前置条件下,实现工序单个设备的加工量最大,是APS需要回答的问题。其二,整个加工路径上的设备加工任务集批优化APS可以依据设置的优化规则,自动选择或换模(换型)时间最少、或瓶颈有效产出最高、或成本最低的优化规则,在订单完工日期满足的前置条件下,选择最优加工路径。随着工序10、工序20、工序30设备的不同,其加工路径的综合会非常多,APS计算会依据优化规则的设定要求,自动选择最佳的加工路径。
三、工艺路线
1、产品编号、名称和规则
工艺路线是对自制件而言,而自制件一定是有加工路线的,只不过工艺路线有分的粗细而已。一般而言,加工类的自制件,工序区分的比较细,而总装件虽然有前置工序,但是一般以一道总装工序来概括。
工艺路线是针对自制件的,而在ERP中,自制件必然有三个字段定义一个自制件:产品编号、产品名称和规格描述。

2、工序编号、工序顺序号、工序名称
一个自制件由多工序工步(工序)才可以完工,需要对每个工步进行顺序编号,这样就需要定义工序顺序号。工序顺序号与实际的顺序逻辑一致,顺序编号即可。自制件物料编号+工序顺序号,就是是该产品每个工序(步)的编号,并对该工序进行命名。自制件的物料编号+工序顺序号,实现了工序编号的唯一,容易识别且不易错误。

3、设备编号、设备名称、设备组、生产班组、车间
工序任务是由资源(设备、模具或人力)完成,一般以设备为管理对象。则在工序任务中,需要绑定设备。
而设备需要定义编号、名称、设备组、班组和车间,定义好设备的物理位置。需要注意的是,设备编号需要唯一。
4、工序相关属性定义
在计件工资结算的场景中,需要定义是个人计件还是集体计件,该工序是单人作业还是多人作业,该工序是否需要计算物料齐套。
所以,需要定义工序的相关属性:

5、标准工时相关参数
工序与是标准工时关联在一起的。需要说明的是,产品工序的标准工时,是与设备的多对多的关系,同一个产品在不同设备上生产的节拍是不一致的。在简单业务场景中,产品与设备是有默认关系的,我们以默认设备为准,实际中是可以灵活调整。
标准工时是测量值,是一个考虑了宽放的均值。
 
四、标准工时测定
工厂的标准工时是需要测定的,目前有两种常规的方法:
1、软件自动识别
现在有比较好的软件,可以根据录像自动识别工序的作业时间。难点是,选定那个作业员的,
2、IE人员的直接观察测定
就是IE人员,采用直接观察,用人工计时的方式测定工时。有点是直观,可靠。缺点是耗用人工比较大。
关于标准工时的测定,可以参考工业工程的书籍即可。
 
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